2022高考物理：专题六　机械能及其守恒定律62 Word版含解析.docVIP

精品 Word 可修改 欢迎下载 必威体育精装版 精品 Word 欢迎下载 可修改 精品 Word 可修改 欢迎下载 1．如图，一半径为R、粗糙程度处处相同的半圆形轨道竖直固定放置，直径POQ水平。一质量为m的质点自P点上方高度R处由静止开始下落，恰好从P点进入轨道。质点滑到轨道最低点N时，对轨道的压力为4mg，g为重力加速度的大小。用W表示质点从P点运动到N点的过程中克服摩擦力所做的功。则(　　) 点击观看解答视频 A．W＝eq \f(1,2)mgR，质点恰好可以到达Q点 B．Weq \f(1,2)mgR，质点不能到达Q点 C．W＝eq \f(1,2)mgR，质点到达Q点后，继续上升一段距离 D．Weq \f(1,2)mgR，质点到达Q点后，继续上升一段距离 答案　C 解析　根据质点滑到轨道最低点N时，对轨道压力为4mg，利用牛顿第三定律可知，轨道对质点的支持力为4mg。在最低点，由牛顿第二定律得，4mg－mg＝meq \f(v2,R)，解得质点滑到最低点的速度v＝eq \r(3gR)。对质点从开始下落到滑到最低点的过程，由动能定理得，2mgR－W＝eq \f(1,2)mv2，解得W＝eq \f(1,2)mgR。质点运动过程，半径方向的合力提供向心力，即FN－mgsinθ＝meq \f(v2,R)，根据左右对称，在同一高度，由于摩擦力做功会导致右半幅的速度小，轨道弹力变小，滑动摩擦力f＝μFN变小，所以摩擦力做功变小，那么对质点由最低点继续上滑的过程，到达Q点时克服摩擦力做功W′要小于W＝eq \f(1,2)mgR。由此可知，质点到达Q点后，可继续上升一段距离，选项C正确，选项A、B、D错误。 2．在同一位置以相同的速率把三个小球分别沿水平、斜向上、斜向下方向抛出，不计空气阻力，则落在同一水平地面时的速度大小(　　) A．一样大 B．水平抛的最大 C．斜向上抛的最大 D．斜向下抛的最大 答案　A 解析　三个小球被抛出后，均仅在重力作用下运动，三个小球从同一位置落至同一水平地面时，设其下落高度为h，小球质量为m。根据动能定理可知eq \f(1,2)mveq \o\al(2,末)－eq \f(1,2)mveq \o\al(2,0)＝mgh，得v末＝eq \r(2gh＋v\o\al(2,0))，又三个小球的初速度大小以及高度相等，则落地时的速度大小相等，A项正确。 3. 如图，在竖直平面内，滑道ABC关于B点对称，且A、B、C三点在同一水平线上。若小滑块第一次由A滑到C，所用的时间为t1，第二次由C滑到A，所用的时间为t2，小滑块两次的初速度大小相同且运动过程始终沿着滑道滑行，小滑块与滑道的动摩擦因数恒定，则(　　) 点击观看解答视频 A．t1t2 B．t1＝t2 C．t1t2 D．无法比较t1、t2的大小 答案　A 解析　设初速度为v0，第一次到达B点的速率为vB1，到达C点的速率为vC1，A到B由动能定理可得：－WfAB1＝eq \f(1,2)mveq \o\al(2,B1)－eq \f(1,2)mveq \o\al(2,0)，－WfBC1＝eq \f(1,2)mveq \o\al(2,C1)－eq \f(1,2)mveq \o\al(2,B1)，第二次到达B点的速率为vB2，到达A点的速率为vA2，B到A由动能定理可得：－WfBA2＝eq \f(1,2)mveq \o\al(2,A2)－eq \f(1,2)mveq \o\al(2,B2)，－WfCB2＝eq \f(1,2)mveq \o\al(2,B2)－eq \f(1,2)mveq \o\al(2,0)，因为小滑块对滑道的压力与速度有关，对于BC部分，速度越大，压力越大，摩擦力越大，所以WfBC1WfCB2，对于AB部分，速度越大，压力越小，摩擦力越小，所以WfAB1WfBA2，所以有vB1vB2，vC1vA2，可以判断出t1t2，所以A项正确，B、C、D项错误。 4．一物块沿倾角为θ的斜坡向上滑动。当物块的初速度为v时，上升的最大高度为H，如图所示；当物块的初速度为eq \f(v,2)时，上升的最大高度记为h。重力加速度大小为g。物块与斜坡间的动摩擦因数和h分别为(　　) A．tanθ和eq \f(H,2)B.eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(v2,2gH)－1))tanθ和eq \f(H,2) C．tanθ和eq \f(H,4)D.eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(v2,2gH)－1))tanθ和eq \f(H,4) 答案　D 解析　由动能定理有 －mgH－μmgcosθeq \f(H,sinθ)＝0－eq \f(1,2)mv2 －mgh－μmgcosθeq \f(h,sinθ)＝0